JP7208101B2 - 光プリントヘッド及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光プリントヘッド及び画像形成装置に関し、特に、デジタル複写機や、ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置に備えられる、光プリントヘッドによって感光体を露光する画像形成装置に関する。

プリンタや複写機等の画像形成装置の中には、感光体を露光するための複数の発光素子を備える光プリントヘッドを有するものがある。光プリントヘッドには、発光素子の例としてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いるものがある。光プリントヘッドは、発光素子が感光体の回転軸線方向に沿って、例えば１列に複数配列されたもの又は２列の千鳥状に複数配列されたものが知られている。また、光プリントヘッドは、複数の発光素子から出射される光を感光体に集光させるためのレンズアレイを備える。レンズアレイは、複数の発光素子と感光体との間において、発光素子の配列方向に沿うように感光体表面に対向して配置される。複数の発光素子から出射された光は、レンズアレイを介して感光体表面に集光される。これにより、静電潜像が感光体上に形成される。

画像形成装置において良好な画像を得るためには、レンズアレイから感光体表面までの距離、及び、発光素子からレンズアレイまでの距離が等しくなるように位置決めが行われる必要がある。例えば特許文献１には、レンズアレイから感光体表面までの距離、及び、レンズアレイから発光素子までの距離を等しく調整する方法について記載されている。図１５は従来の調整方法を説明する図である。筐体９６１の開口部９６１ｄにレンズアレイ９６２が挿入される。レンズアレイ９６２から感光ドラム９２３までの距離が所定の距離Ｌｉとなるようにレンズアレイ９６２の位置調整が行われる。その後、レンズアレイ９６２は筐体９６１に対して接着される。次に、筐体９６１の上部からＬＥＤアレイチップ９６５が実装されたＬＥＤ基板９６６を保持したベース９６７が差し込まれ、ＬＥＤ基板９６６の位置及び姿勢の調整が行われる。具体的にはＬＥＤ基板９６６の真直度を保ちつつ、ＬＥＤアレイチップ９６５からレンズアレイ９６２までの距離Ｌｏが距離Ｌｉと等しくなり、かつレンズアレイ９６２とＬＥＤアレイチップ９６５の光軸とを一致させるように調整が行われる。これらの調整後、筐体９６１の両側面に形成された切欠部９６１ｂに接着剤９８１が注入され、ベース９６７と筐体９６１とが接着される。これにより、ＬＥＤ基板９６６の位置が筐体９６１に対して固定される。

特許第５４３３５４１号公報

しかしながら、従来の調整方法には次に挙げる課題がある。筐体９６１の上部からＬＥＤ基板９６６を保持したベース９６７が筐体９６１に差し込まれる。このとき、ベース９６７の裏面（ＬＥＤ基板９６６が保持されていない方の面）が治具に保持されながら調整が行われる。すなわち、ＬＥＤ基板９６６を挟んでＬＥＤアレイチップ９６５の反対側に位置するベース９６７が保持されて調整が行われる。このため、ベース９６７がフラットな状態に調整された場合でも、ベース９６７の厚み公差やＬＥＤ基板９６６の厚み公差によってＬＥＤアレイチップ９６５とレンズアレイ９６２との間隔Ｌｏが位置によって異なってしまう虞がある。この結果、ＬＥＤアレイチップ９６５からレンズアレイ９６２までの距離Ｌｏがレンズアレイ９６２から感光ドラム９２３までの距離Ｌｉと等しくならない部分が出てきてしまう虞があった。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、簡易な方法で光プリントヘッドの基板を精度よく位置決めし保持体に固定することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。

（１）感光体を露光するための光を出射する発光素子が設けられた実装面を備える長尺の基板と、前記発光素子から出射された光を前記感光体に集光するレンズアレイと、前記基板と前記レンズアレイとを保持する保持体と、を有し、前記保持体は、前記レンズアレイが挿入される開口を備え、前記レンズアレイが装着される装着部と、前記保持体の短手方向における前記装着部の一端に設けられ、前記短手方向における前記基板の一端に対向する第１の側壁部と、前記短手方向における前記装着部の他端に設けられ、前記短手方向における前記基板の他端に対向する第２の側壁部と、を備え、前記実装面とは反対側の前記基板の面は、前記第１の側壁部及び前記第２の側壁部に接着剤によって固定され、前記第１の側壁部には、前記短手方向における前記基板の一端のうち前記実装面側の角部が露出する第１の開口が形成され、前記第２の側壁部には、前記短手方向における前記基板の他端のうち前記実装面側の角部が露出する第２の開口が形成され、前記短手方向における前記基板の一端のうち前記実装面とは反対側の前記基板の面側の角部は、長手方向及び前記短手方向に交差する交差方向において、前記第１の開口に対して前記装着部が設けられている側とは反対側の前記第１の側壁部の一部に対向し、前記短手方向における前記基板の他端のうち前記実装面とは反対側の前記基板の面側の角部は、前記交差方向において、前記第２の開口に対して前記装着部が設けられている側とは反対側の前記第２の側壁部の一部に対向していることを特徴とする光プリントヘッド。
（２）感光体と、前記（１）に記載の光プリントヘッドと、前記光プリントヘッドにより前記感光体に形成された静電潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録材に転写する転写手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、簡易な方法で光プリントヘッドの基板を精度よく位置決めし保持体に固定することができる。

実施例の画像形成装置の全体を示す図 実施例の画像形成装置の構成を示す断面図 実施例の光プリントヘッドを示す斜視図 実施例の光プリントヘッドの構成を示す図 実施例の保持体からシート部材を剥がした状態を示す図、光プリントヘッドの断面図 実施例の保持体周りの部品の位置関係を示す図 実施例の挿入孔の他の例を示す図 実施例の光プリントヘッドの製造手順を示す図 実施例の基板固定ステップを示す図 実施例の基板固定ステップを示す図 実施例の基板固定ステップ、基板シーリングステップを示す図 実施例のシート貼付ステップ、レンズアレイ固定ステップを示す図 実施例のレンズアレイ固定ステップを示す図 実施例のレンズアレイの位置調整を示す図、レンズシーリングステップを示す図 従来例の光プリントヘッドを示す断面図

以下に本発明を実施するにあたり好ましい実施の形態を、添付の図面を参照しながら説明する。ただし、本説明に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明を本説明に記載した実施の形態だけに限るものではない。

［画像形成装置の外観］
図１は、本実施例の電子写真方式の画像形成装置１の全体を示す斜視図である。図１に示す画像形成装置１は、原稿を読み取る読取装置を備えた複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｒｉｎｔｅｒ）である。画像形成装置１本体の前側（所定の側）には、開閉可能なフロントカバー６が設けられている。第１の扉部であるフロントカバー６は、カートリッジ等を画像形成装置１の外に引き出すときに画像形成装置１の前側を開放するためのカバーである。ユーザやサービスマン等の作業者は、カートリッジ交換等のメンテナンス作業を行う場合には、フロントカバー６を開けて作業を行う。

なお、図１に示す両方向の矢印の「前」、「後」、「上」、「下」、「右」、「左」は、以降の説明で使用する図１に示す画像形成装置１での方向を示している。「前」は、画像形成装置１のフロントカバー６が装着された側を指し正面ということもある。「後」は、画像形成装置１のフロントカバー６と反対側の背面側を指し背面ということもある。また、「上」は、画像形成装置１の上側を指し、「下」は、画像形成装置１の下側を指している。更に、「右」は、画像形成装置１をフロントカバー６側から見たときの右側を指し、「左」は、画像形成装置１をフロントカバー６側から見たときの左側を指している。

［画像形成装置の構成］
次に、画像形成装置１の概略構成について説明する。図２は、図１に示した画像形成装置１の構成を示す概略断面図であり、画像形成装置１をフロントカバー６側から見たときの構成を示している。なお、本実施例が適用される画像形成装置１は読取装置を備えた複合機であるが、読取装置を備えていないプリンタであってもよい。また、画像形成装置１は、図２に示すような複数の感光体である感光ドラムを備える、所謂タンデム方式のカラー画像形成装置に限られず、１つの感光ドラムを備え、モノクロ画像を形成する画像形成装置でもよい。

図２に示すように、画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成する４つの画像形成部１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ（複数の画像形成部）を備えている。各画像形成部１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋは、同一の構成を有しており、以下では、特定の画像形成部、又は特定の画像形成部を構成する部材を指す場合を除き、トナーの色を示す符号末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの記載を省略する。なお、画像形成部１０２をステーションという場合もある。画像形成部１０２は、感光ドラム１０３、感光ドラム１０３を帯電する帯電器１０４を備えている。また、各画像形成部１０２は、感光ドラム１０３を露光する光を出射する露光光源としてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いる露光ユニット５００を備えている。図２に示すように、露光ユニット５００は、感光ドラム１０３を下方向から露光する、所謂「下面露光方式」の露光ユニットである。露光ユニット５００により露光されることにより、感光ドラム１０３上（感光体上）に静電潜像（潜像）が形成される。また、画像形成部１０２は、感光ドラム１０３上に形成された静電潜像にトナーを付着させることにより現像し、感光ドラム１０３上に各色のトナー像を形成する現像手段である現像器１０６を備えている。

画像形成装置１は、各感光ドラム１０３上に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルト１０７と、感光ドラム１０３に対向して設けられ、感光ドラム１０３上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１０７に転写する１次転写ローラ１０８を備えている。また、画像形成装置１は、中間転写ベルト１０７上のトナー像を給紙部１０１から搬送された記録材Ｓに転写する２次転写ローラ１０９（転写手段）と、記録材Ｓに転写された未定着のトナー像を記録材Ｓに定着させる定着器１００を備えている。

中間転写ベルト１０７に転写された後の感光ドラム１０３の表面に残留したトナーは、ドラムクリーニング装置８によって除去され、除去されたトナーは回収トナー容器５に蓄積される。また、記録材Ｓに転写された後の中間転写ベルト１０７の表面に残留したトナーは、ベルトクリーニング装置７によって除去され、除去されたトナーは回収トナー容器５に蓄積される。

［画像形成プロセスの概要］
続いて、画像形成装置１における画像形成プロセスについて説明する。画像形成装置１において、画像形成が行われる場合には、まず、帯電器１０４により、感光ドラム１０３の表面が一様な電位に帯電される。そして、露光ユニット５００が、画像データに応じて感光ドラム１０３の表面を露光することにより、感光ドラム１０３上には静電潜像が形成される。そして、感光ドラム１０３上の静電潜像は、現像器１０６によりトナーが付着されることによりトナー像が形成される。各画像形成部１０２の感光ドラム１０３上に形成されたトナー像は、１次転写ローラ１０８によって中間転写ベルト１０７上に順次、重畳転写され、カラーのトナー像となる。

記録材Ｓは、給紙部１０１内に積載されており、画像形成タイミングに合わせて搬送路２０へと給送される。記録材Ｓの給送方法は、まず給紙ローラ８０により記録材Ｓの先端が跳ね上げられ、記録材Ｓの二重送りを防止するための用紙分離用搬送ローラ対９により、１枚の記録材Ｓが搬送路２０へ搬送される。その後、搬送ローラ対１０で引き抜かれた記録材Ｓは、搬送路２０を通り、レジストレーションローラ対（以下、レジストローラ対という）１１まで搬送され、一旦停止される。そして、レジストローラ対１１では、記録材Ｓの斜行補正やタイミング補正が行われた後、記録材Ｓは２次転写部Ｔ２へと搬送される。

中間転写ベルト１０７上に重畳転写されたカラーのトナー像は、中間転写ベルト１０７と２次転写ローラ１０９により記録材Ｓが挟持される２次転写部Ｔ２まで搬送される。２次転写ローラ１０９に転写電圧が印加されることにより、中間転写ベルト１０７上のトナー像は、給紙部１０１から搬送されてきた記録材Ｓに転写される。２次転写部Ｔ２にてトナー像が転写された記録材Ｓは、定着器１００に搬送され、定着器１００は、記録材Ｓ上の未定着のトナー像を加熱、加圧することにより、記録材Ｓにトナー像を定着させる。そして、定着器１００によってトナー像の定着処理がなされた記録材Ｓは、排出部１１１に排出される。

また、図２に示すように、画像形成装置１は、各画像形成部１０２に対応して設けられたトナー容器４を備えている。画像形成を行うことにより、後述する現像ユニット６４１内のトナー量が減少すると、各画像形成部１０２に対応するトナー容器４からパイプ（不図示）を介して、各現像ユニット６４１に供給される。すなわち、本実施例の画像形成装置１が備える現像ユニット６４１では、トナー容器４から新たなトナーが補給されるとともに、過剰となったトナーの一部は残留トナーとして回収トナー容器５へ搬送される。

［ドラムユニット及び現像ユニット］
図２に示す画像形成装置１の各画像形成部１０２には、交換可能なユニットであるドラムユニット５１８が取り付けられている。ドラムユニット５１８は、ドラムユニット５１８の枠体に対して回転可能に支持された感光ドラム１０３を備えている。ドラムユニット５１８は、ユーザやサービスマン等の作業者によって交換されるカートリッジである。

また、画像形成装置１の各画像形成部１０２には、ドラムユニット５１８とは別体の、交換可能なユニットである現像ユニット６４１が取り付けられている。現像ユニット６４１は、図２に示す現像器１０６とトナー収容部とが一体化されたカートリッジである。現像器１０６は、トナー（現像剤）を担持する現像剤担持体である現像スリーブを備えている。現像ユニット６４１には、トナーとキャリアとを攪拌するスクリューを回転させるためのギアが複数設けられており、これらのギアが経年劣化等した際には、サービスマンが現像ユニット６４１を画像形成装置１の本体から取り外して交換する。また、現像ユニット６４１からは、一定量のトナーが残留トナーとして除去され、除去されたトナーは回収トナー容器５へと搬送される。なお、上述したドラムユニット５１８及び現像ユニット６４１は、ドラムユニット５１８と現像ユニット６４１とが一体化されたプロセスカートリッジでもよい。

［光プリントヘッドの構成］
次に、露光ユニット５００が備える光プリントヘッド１０５について、図３、図４を用いて説明する。図３は光プリントヘッド１０５を示す図である。図４は、本実施例の画像形成装置１が備える光プリントヘッド１０５の概略構成を示す図である。電子写真方式の画像形成装置で用いられる露光方式の中には、半導体レーザから出射されたビーム光を回転多面鏡などで偏向し、ｆ－θレンズ等を介して感光ドラムに照射して露光するレーザビーム走査露光方式がある。本実施例で説明する「光プリントヘッド１０５」は、感光ドラム１０３の回転軸線方向に沿って配列されたＬＥＤ等の発光素子を用いて、感光ドラム１０３を露光するＬＥＤ露光方式を用いており、上述したレーザビーム走査露光方式とは異なる露光方式である。

上述したように、本実施例の露光ユニット５００は、感光ドラム１０３を下方向から露光する露光ユニットである。そのため、光プリントヘッド１０５は、感光ドラム１０３の回転軸線よりも上下方向における下側に設けられており、光プリントヘッド１０５が有するＬＥＤ５０３は感光ドラム１０３の表面を下方向から露光する。図３に示すように、光プリントヘッド１０５は、レンズアレイ５０６と、レンズアレイ５０６が取り付けられるレンズ取付部７０１と、ＬＥＤ５０３が実装された基板５０２（図４参照）を保持する保持体５０５と、を有している。レンズ取付部７０１は、レンズアレイ５０６を挿入するための挿入口を有する。また、光プリントヘッド１０５は、シート部材８００を備えている。保持体５０５は、金属で形成されていても樹脂で形成されていてもよい。本実施例では、保持体５０５は鉄製の薄板であり、例えばプレス加工によってコの字形状に加工されている。基板５０２には、ＦＦＣコネクタ５０４が設けられている。シート部材８００については後述する。

次に、保持体５０５に保持される長尺の基板５０２について説明する。なお、基板５０２の長尺の辺の方向を長手方向、長手方向に直交する方向を短手方向（又は幅方向）とする。図４（ａ）は、基板５０２の形状を示す概略斜視図である。図４（ｂ１）は基板５０２上に複数個設けられたＬＥＤチップ６３９の配列を示す。図４（ｂ２）は図４（ｂ１）の拡大図である。基板５０２には、複数のＬＥＤ５０３を有するＬＥＤチップ６３９が実装されている。図４（ａ）に示すように、基板５０２の一方の面（以下、実装面という）８０３にはＬＥＤチップ６３９が実装され、他方の面（ＬＥＤ５０３が並べられている側とは反対側の面）には長尺のＦＦＣコネクタ５０４が設けられている。ＦＦＣコネクタ５０４は、その長手方向が基板５０２の長手方向に沿うように、基板５０２の下側の面に取り付けられている。基板５０２には、ＦＦＣコネクタ５０４から各ＬＥＤチップ６３９に信号を供給するための配線が設けられている。また、ＦＦＣコネクタ５０４には、ケーブルの一例としてのＦＦＣ（不図示）の一端が接続されている。

画像形成装置１本体には、画像形成装置１を制御する制御部とコネクタとを有する基板を備えている。ＦＦＣの他端は、制御部の基板に設けられたコネクタと接続され、ＦＦＣは制御部と基板５０２との間を電気的に接続している。基板５０２には、画像形成装置１本体の制御部から出力された制御信号（駆動信号）が、ＦＦＣ及びＦＦＣコネクタ５０４を介して入力される。そして、基板５０２に実装されたＬＥＤチップ６３９は、入力された制御信号によって駆動される。

基板５０２に実装されたＬＥＤチップ６３９について更に詳しく説明する。図４（ｂ１）、（ｂ２）に示すように、基板５０２の実装面８０３には、複数のＬＥＤ５０３を有する例えば２９個のＬＥＤチップ６３９－１～６３９－２９が配置されている。各ＬＥＤチップ６３９の内部では、長手方向に５１６個のＬＥＤ５０３が一列に配列されている。ＬＥＤチップ６３９内部の長手方向において、隣り合うＬＥＤ５０３の中心間距離ｋ２は、画像形成装置１の解像度に対応している。本実施例の画像形成装置１の解像度は例えば１２００ｄｐｉであり、各ＬＥＤチップ６３９内部の長手方向において、隣接するＬＥＤ５０３との中心間距離ｋ２が２１．１６μｍとなるように、ＬＥＤ５０３は配置されている。その結果、本実施例の光プリントヘッド１０５の露光範囲は約３１６ｍｍ（≒２１．１６μｍ×５１６個×２９個）となる。一方、光プリントヘッド１０５により露光される感光ドラム１０３表面の感光層は３１６ｍｍ以上の幅で形成されている。Ａ４サイズの記録紙の長辺の長さ及びＡ３サイズの記録紙の短辺の長さは２９７ｍｍであるため、本実施例の光プリントヘッド１０５は、Ａ４サイズの記録紙及びＡ３サイズの記録紙に画像形成可能な露光範囲を有している。

ＬＥＤチップ６３９－１～６３９－２９は、感光ドラム１０３の回転軸線方向に沿って二列となるよう交互に配置されている。すなわち、図４（ｂ１）に示すように、図中、左側から数えて奇数番目のＬＥＤチップ６３９－１、６３９－３、・・・６３９－２９が基板５０２の長手方向に一列に実装されている。また、図中、左側から数えて偶数番目のＬＥＤチップ６３９－２、６３９－４、・・・６３９－２８も基板５０２の長手方向に一列に実装されている。すなわち、奇数番目のＬＥＤチップ６３９－１、６３９－３、・・・６３９－２９と偶数番目のＬＥＤチップ６３９－２、６３９－４、・・・６３９－２８とは、短手方向において所定の間隔で配置（千鳥状に配置）されている。このように配置することで、ＬＥＤチップ６３９の長手方向において、互いに隣り合うＬＥＤチップ６３９の端部に配置されたＬＥＤ５０３の中心間距離ｋ２と、ＬＥＤチップ６３９内の隣り合うＬＥＤ５０３の中心間距離ｋ１とを等しくすることができる。なお、本実施例では、光源にＬＥＤ５０３を用いる構成を示しているが、ＬＥＤに限定されるものではなく、例えば光源として有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を用いてもよい。

次に、レンズアレイ５０６について説明する。図４（ｃ１）は、光プリントヘッド１０５に実装された長尺のレンズアレイ５０６を感光ドラム１０３側から見たときの構成を示す模式図である。また、図４（ｃ２）は、レンズアレイ５０６の概略形状を示す斜視図（模式図）である。図４（ｃ１）に示すように、レンズアレイ５０６内の各レンズは、対応するＬＥＤチップ６３９内のＬＥＤ５０３の配列方向に沿って二列に並べられている。レンズアレイ５０６内の各レンズは、同じ列の隣り合うレンズに接するように、更に、他方の列のレンズの一つとも接するように、交互に配置されている。本実施例では、レンズアレイ５０６内の各レンズは円柱状の硝子製のロッドレンズであるが、レンズの材質は硝子製に限らず、プラスチック製でもよいし、レンズの形状についても円柱状に限定されるものではなく、例えば六角柱等の多角柱でもよい。

また、図４（ｃ２）に示す点線Ｚは、レンズアレイ５０６のレンズの光軸を示している。光プリントヘッド１０５は、移動機構（不図示）によって点線Ｚで示すレンズの光軸に概ね沿った方向（上下方向）に移動可能である。ここでいう「レンズの光軸」とは、レンズの光出射面の中心とレンズの焦点とを結ぶ線を意味し、光軸の方向を、以下、ピント方向ともいう。ＬＥＤ５０３から出射されたビーム光は、レンズアレイ５０６が有するレンズに入射する。レンズアレイ５０６のレンズは、入射したビーム光を感光ドラム１０３の表面上に集光させる機能を有している。そのため、レンズアレイ５０６は、次のような位置となるように、光プリントヘッド１０５の組立て時において、レンズ取付部７０１（図３参照）に対する取付位置が調整される。すなわち、レンズアレイ５０６の取付位置は、ＬＥＤチップ６３９のＬＥＤ５０３の発光面とレンズアレイ５０６のレンズの光入射面との距離と、レンズアレイ５０６のレンズの光出射面と感光ドラム１０３の表面との距離と、が略等しくなるように調整される。

［光プリントヘッドの着脱構成］
次に光プリントヘッド１０５の感光ドラム１０３に対する着脱機構について説明する。光プリントヘッド１０５は、画像形成装置１の前側から画像形成装置１の外に引き出すことが可能である。前述した通り、光プリントヘッド１０５は感光ドラム１０３に近接して配置され、感光ドラム１０３を露光する機能を有する。光プリントヘッド１０５が感光ドラム１０３に近接して配置され感光ドラム１０３に静電潜像を形成することができる状態に配置されている位置を、以下、露光位置という。また、光プリントヘッド１０５を画像形成装置１の外部に取り出すことができる状態となっている位置を、以下、退避位置という。画像形成装置１のメンテナンス等のためにドラムユニット５１８を画像形成装置１本体から取り出す際、光プリントヘッド１０５が露光位置の場所に留まっていると、次のような課題が生じる。すなわち、ドラムユニット５１８を取り外す際に光プリントヘッド１０５が取り出し動作を妨げるおそれがある。このため、本実施例の光プリントヘッド１０５は、露光時には近接された場所（露光位置）にあるが、画像形成装置１のメンテナンス時には退避位置に移動するように、着脱機能（不図示）を有している。

［光プリントヘッドの詳細構成］
次に光プリントヘッド１０５の詳細構成について説明する。図５（ａ）は図３からシート部材８００を剥がした状態を示す光プリントヘッド１０５の斜視図である。保持体５０５の両側面には基板５０２のピント方向の位置決めを行う治具ピン８５０（図５（ａ）には不図示）を挿入するための第１の開口及び第２の開口である挿入孔８０１が保持体５０５の長手方向に３箇所以上形成（複数形成）されている。なお、挿入孔８０１は保持体５０５の両側面にそれぞれ複数備えられていればよく、本実施例では、保持体５０５の長手方向における両端部と中央部の計３箇所設けられている。好ましくは、挿入孔８０１は保持体５０５の長手方向における保持体５０５の一端側と他端側とに少なくとも形成されていることが望ましい。詳しくは後述するが、挿入孔８０１を保持体５０５の長手方向における一端側と他端側とにそれぞれ形成することによって、治具ピン（後述）で基板５０２の長手方向における基板５０２の両端側を支持することができる。これにより、基板５０２を安定的に支持することが可能となる。

シート部材８００は、保持体５０５に対して基板５０２の位置決め及び固定が行われた後、防塵のために挿入孔８０１を塞ぐ役割を持つ。ピン前先端５１６、ピン後先端５１７は、光プリントヘッド１０５の製造工程において、各種の治具が有する座面と突き当たることで保持体５０５の位置を各種の治具に対して固定するためのピンである。ピン前先端５１６、ピン後先端５１７は、短手方向及び長手方向に直交する方向（上下方向、ピント方向）に移動することが可能である（図５（ａ）中、上下両矢印）。

図５（ｂ）は図３からシート部材８００を剥がした状態を示す光プリントヘッド１０５の断面図である。光プリントヘッド１０５の側面から見た場合に、保持体５０５の長手方向において両端に位置する挿入孔８０１ａ、８０１ｂは、基板５０２上のＬＥＤチップ６３９のうち両端に位置するＬＥＤチップ６３９－１、６３９－２９と重なる位置に配置される。基板５０２上に実装された全てのＬＥＤチップ６３９－１～６３９－２９のピント方向の位置決めを正確に行うためには、次のような手順が必要だからである。すなわち、少なくとも基板５０２の長手方向において両端に位置するＬＥＤチップ６３９－１及び６３９－２９付近を治具ピン８５０に突き当てる必要があるためである。

図６（ａ）は保持体５０５周りの部品の位置関係を示す光プリントヘッド１０５の、挿入孔８０１における断面図である。保持体５０５は、幅方向における基板５０２の一端５０２ａに向いた第１の側壁部５０５ａと、幅方向における基板５０２の他端５０２ｂに向いた第２の側壁部５０５ｂと、を有している。基板５０２のうちＬＥＤチップ６３９が設けられている実装面８０３とは反対側の面８０３ｂの一部と保持体５０５とが後述する接着剤によって固定されている。保持体５０５の第１の側壁部５０５ａには幅方向における基板５０２の一端５０２ａのうち実装面８０３側の角部５０２ａｓが露出する挿入孔８０１が形成されている。保持体５０５の第２の側壁部５０５ｂには幅方向における基板５０２の他端５０２ｂのうち実装面８０３側の角部５０２ｂｓが露出する挿入孔８０１が形成されている。また、図６（ａ）に示すように、挿入孔８０１の一部は、基板５０２に対向していない。なお、本実施例では、図６（ａ）に示す第１の側壁部５０５ａと第２の側壁部５０５ｂの両方に挿入孔８０１を設ける構成としている。しかし、第１の側壁部５０５ａ及び第２の側壁部５０５ｂのいずれか一方に挿入孔８０１を設ける構成としてもよい。

保持体５０５は、レンズアレイ５０６を挿入及び固定するためのレンズ取付部７０１、基板５０２を挿入及び固定するための開口部８０２を有する。基板５０２のピント方向の位置は治具ピン８５０（図６（ｂ）参照）によって決められるため、光プリントヘッド１０５は基板５０２のピント方向の位置決め手段を具備しない。また、挿入孔８０１の下端８０１ｂは基板５０２のＬＥＤチップ６３９の実装面８０３よりも下に位置し、挿入孔８０１の上端８０１ｔは実装面８０３よりも上に位置する。このような位置関係にすることにより、治具ピン８５０が挿入孔８０１と干渉することなく挿入され、治具ピン８５０を基板５０２に突き当てることにより基板５０２のピント方向の位置決めが成される。保持体５０５とレンズアレイ５０６との隙間８０４（破線円部）及び保持体５０５と基板５０２との隙間８０５（破線円部）は、それぞれ封止剤（接着剤）によって封止される。

図６（ｂ）は治具ピン８５０が挿入孔８０１から挿入されたときの位置関係を示す光プリントヘッド１０５の断面図である。基板５０２の実装面８０３上にはレジスト部８０６が形成されている。レジスト部８０６は、光プリントヘッド１０５の組立手順において、治具ピン８５０に突き当たる箇所である。レジスト部８０６には基板５０２の回路を保護するためのレジストが塗布されており、絶縁性が保たれている。

なお、保持体５０５の長手方向において両端に位置する挿入孔８０１ａ、８０１ｂは、基板５０２上に実装されているＬＥＤチップ６３９のうち両端に位置するＬＥＤチップ６３９－１、６３９－２９と重なる位置に配置されるとした。しかし、光プリントヘッド１０５の側面から見た場合に、挿入孔８０１ａ、８０１ｂはＬＥＤチップ６３９－１、６３９－２９付近であればＬＥＤチップ６３９－１、６３９－２９の外側に位置してもよい。また、本実施例では挿入孔８０１を塞ぐためにシート部材８００を用いているが、例えば紫外線硬化樹脂や湿気硬化樹脂等によって挿入孔８０１を塞いでもよい。

また、挿入孔８０１についても上述した形態に限定されない。図７（ａ）は、治具ピン８５０を挿入するための部位の他の実施例を示す図である。図７（ａ）に示すように、保持体５０５に切欠部８０７を３箇所以上設けてもよい。図７（ｂ）は、治具ピン８５０を挿入するための部位の他の実施例を示す図である。図７（ｂ）に示すように、保持体５０５にレンズ取付部７０１と連結した一体の開口８０８を３箇所以上設けてもよい。

［光プリントヘッド製造手順］
次に光プリントヘッド１０５の製造手順について説明する。図８は光プリントヘッド１０５の製造手順を示す図である。製造手順は、手順１から手順５までとなっている。手順１は基板固定ステップであり、保持体５０５に対して基板５０２の位置調整が行われる。また、手順１では、基板５０２の保持体５０５に対する接着固定が行われる。手順２は基板シーリングステップであり、保持体５０５と基板５０２との隙間を埋めるシーリングが行われる。

手順３はシート貼付ステップであり、保持体５０５の挿入孔８０１にシート部材８００を貼り付けて挿入孔８０１の封止が行われる。手順４はレンズアレイ固定ステップであり、保持体５０５に対してレンズアレイ５０６の位置調整が行われる。また、手順４では、レンズアレイ５０６の保持体５０５に対する接着固定が行われる。手順５はレンズシーリングステップであり、保持体５０５とレンズアレイ５０６との隙間を埋めるシーリングが行われる。図８で説明した各ステップについて、以下詳細に説明する。

（手順１：基板固定ステップ）
図９～図１１（ａ）は基板固定ステップを示す断面図であり、光プリントヘッド１０５の挿入孔８０１における短手方向の断面図である。図９（ａ）に示すように、まず、基板固定治具８５１に、開口部８０２を上にした状態で保持体５０５が設置される。具体的には、保持体５０５が有するピン前先端５１６とピン後先端５１７が、基板固定治具８５１が有する座面（不図示）に突き当たることで保持体５０５の位置が固定される。

次に、図９（ｂ）に示すように、基板固定治具８５１に備えられる治具ピン８５０が保持体５０５の両側面から挿入孔８０１を通過して図９（ｂ）中の矢印方向に移動する。このとき、治具ピン８５０と挿入孔８０１の縁とは接触しない位置関係にある。言い換えれば、治具ピン８５０が挿入孔８０１に挿入されている状態において、治具ピン８５０と挿入孔８０１の縁との間には隙間が形成されている。これにより、治具ピン８５０は挿入孔８０１に対して滑らかに挿抜される。

ここで、基板固定治具８５１は、基板５０２の長手方向であって、保持体５０５が有する挿入孔８０１に合う位置に治具ピン８５０を片側において３つ以上有する。これにより基板５０２のピント方向の位置決めを行う座面が形成される。すなわち、２つの治具ピン８５０を１組として、長手方向に３組の治具ピン８５０がそれぞれに対応する挿入孔８０１に挿入されることで、基板５０２の位置決めのための座面として機能する。

次に、図９（ｂ）に示すように、基板５０２が保持体５０５の開口部８０２からＬＥＤチップ６３９の実装面８０３を下にした状態で挿入される。そして、図１０（ａ）に示すように、基板５０２が治具ピン８５０に突き当てられるとともに、基板５０２の長手方向及び短手方向の位置調整も行われる。基板５０２が治具ピン８５０と接触する箇所は、図６（ｂ）で説明したようにレジスト部８０６のみであり、必ず絶縁性が保たれている。

ここで、図５（ａ）に示す本実施の形態の例のように、挿入孔８０１が少なくとも保持体５０５の長手方向における保持体５０５の一端側と他端側とに形成されている。これにより、基板５０２は、基板５０２の長手方向における基板５０２の両端側において治具ピン８５０に突き当てられる。そのため、基板５０２は治具ピン８５０によって安定的に支持される。

上述したように、挿入孔８０１は保持体５０５の長手方向における保持体５０５の一端側と他端側とに形成することでより好ましい効果を得ることができる。

次に、図１０（ｂ）に示すように、保持体５０５と基板５０２とが接着剤８５３によって接着され、保持体５０５に対して基板５０２が固定される。最後に、図１１（ａ）に示すように、治具ピン８５０が図１１（ａ）中矢印方向に移動し、保持体５０５の挿入孔８０１から治具ピン８５０が抜き取られる。これにより、保持体５０５は基板固定治具８５１から取り出すことができる。

先に説明したように、治具ピン８５０と挿入孔８０１の縁との間には隙間が形成されている。この状態で基板５０２が治具ピン８５０に突き当てられ、基板５０２と保持体５０５とが固定されるため、基板５０２の幅方向における端部の一部は必然的に挿入孔８０１から露出する。挿入孔８０１に治具ピン８５０を挿抜可能な構成である限り、基板５０２の幅方向における端部の一部は挿入孔８０１から露出する。

（手順２：基板シーリングステップ）
次に基板シーリングステップについて図１１（ｂ）を用いて説明する。図１１（ｂ）は基板シーリングステップを示す断面図である。まず、図１１（ｂ）に示すように、基板５０２が固定された保持体５０５は、開口部８０２を上にした状態で基板シーリング治具８５４に設置される。具体的には、保持体５０５が有するピン前先端５１６とピン後先端５１７が、基板シーリング治具８５４が有する座面（不図示）に突き当たることで保持体５０５の位置が固定される。次に、保持体５０５と基板５０２との隙間８０５（図６（ａ）参照）に封止剤８５６が塗布され、基板５０２周りのシーリングが行われる。

（手順３：シート貼付ステップ）
次にシート貼付ステップについて図１２（ａ）を用いて説明する。図１２（ａ）はシート貼付ステップを示す断面図である。まず、図１２（ａ）に示すように、保持体５０５が開口部８０２を下にした状態でシート貼付台８５７に設置される。その後、保持体５０５の両側面に形成されている複数の挿入孔８０１を全て塞ぐようにシート部材８００が貼り付けられる。なお、シート部材８００は、図３で説明したように、全ての挿入孔８０１を塞ぐように長手方向に連続した１枚のシート部材であってもよいし、各挿入孔８０１をそれぞれ塞ぐように複数のシート部材であってもよい。

（手順４：レンズアレイ固定ステップ）
次にレンズアレイ固定ステップについて図１２（ｂ）～図１４（ａ）を用いて説明する。図１２（ｂ）～図１３（ｂ）はレンズアレイ固定ステップを示す断面図、図１４（ａ）はレンズアレイ５０６の位置調整の方法を示す側面図である。まず、図１２（ｂ）に示すように、保持体５０５が開口部８０２を下にした状態でレンズアレイ固定治具８５８に設置される。具体的には、保持体５０５が有するピン前先端５１６とピン後先端５１７が、レンズアレイ固定治具８５８が有する座面（不図示）に突き当たることで保持体５０５の位置が固定される。

その後、図１３（ａ）に示すように、保持体５０５のレンズ取付部７０１の挿入口にレンズアレイ５０６が挿入される。次に、図１３（ｂ）に示すように、レンズアレイ５０６の位置調整が行われた後、保持体５０５とレンズアレイ５０６が接着剤８６０によって接着される。レンズアレイ５０６の位置調整は、次のように行われる。図１４（ａ）に示すように、レンズアレイ固定治具８５８が有するアーム８６１がレンズアレイ５０６の長手方向の両端を保持する。アーム８６１が図１４（ａ）中矢印方向に移動することにより、基板５０２に実装された全てのＬＥＤチップ６３９とレンズアレイ５０６のピント方向の距離とが所定の値になるようにレンズアレイ５０６のピント方向の位置と傾き調整が成される。

（手順５：シーリングステップ）
次にレンズシーリングステップについて図１４（ｂ）を用いて説明する。図１４（ｂ）はレンズシーリングステップを示す断面図である。図１４（ｂ）に示すように、基板５０２及びレンズアレイ５０６が固定された保持体５０５が開口部８０２を下にした状態でレンズシーリング治具８６２に設置される。具体的には保持体５０５が有するピン前先端５１６とピン後先端５１７が、レンズシーリング治具８６２が有する座面（不図示）に突き当たることで保持体５０５の位置が固定される。次に、保持体５０５とレンズアレイ５０６との隙間８０４（図６（ａ）参照）に封止剤８６３が塗布され、レンズアレイ５０６周りのシーリングが行われる。

本実施例において、保持体５０５に切欠部８０７が設けられている場合には前述の手順のうち手順２の基板シーリングステップ及び手順３のシート貼付ステップが入れ替わることにより、基板５０２周りのシーリングが行われる。以上の手順によって、光プリントヘッド１０５の組立の際に基板５０２のピント方向の位置調整が無くなり、基板５０２の発光素子側を組立工具が有する治具ピンに突き当てて組立を行うことができる。これにより、基板５０２のピント方向の位置を精度良く決めることができる。

以上、実施例によれば、簡易な方法で光プリントヘッドの基板を精度よく位置決めし保持体に固定することができる。

１０５ 光プリントヘッド
５０２ 基板
５０２ａ 基板の一端
５０２ａｓ 基板の角部
５０２ｂ 基板の他端
５０２ｂｓ 基板の角部
５０５ 保持体
５０５ａ 第１の側壁部
５０５ｂ 第２の側壁部
５０６ レンズアレイ
８０１ 挿入孔
８０３ 実装面
８０３ｂ 実装面とは反対側の面

Claims (11)

1. 感光体を露光するための光を出射する発光素子が設けられた実装面を備える長尺の基板と、
   前記発光素子から出射された光を前記感光体に集光するレンズアレイと、
   前記基板と前記レンズアレイとを保持する保持体と、
   を有し、
   前記保持体は、
   前記レンズアレイが挿入される開口を備え、前記レンズアレイが装着される装着部と、
   前記保持体の短手方向における前記装着部の一端に設けられ、前記短手方向における前記基板の一端に対向する第１の側壁部と、
   前記短手方向における前記装着部の他端に設けられ、前記短手方向における前記基板の他端に対向する第２の側壁部と、
   を備え、
   前記実装面とは反対側の前記基板の面は、前記第１の側壁部及び前記第２の側壁部に接着剤によって固定され、
   前記第１の側壁部には、前記短手方向における前記基板の一端のうち前記実装面側の角部が露出する第１の開口が形成され、
   前記第２の側壁部には、前記短手方向における前記基板の他端のうち前記実装面側の角部が露出する第２の開口が形成され、
   前記短手方向における前記基板の一端のうち前記実装面とは反対側の前記基板の面側の角部は、長手方向及び前記短手方向に交差する交差方向において、前記第１の開口に対して前記装着部が設けられている側とは反対側の前記第１の側壁部の一部に対向し、
   前記短手方向における前記基板の他端のうち前記実装面とは反対側の前記基板の面側の角部は、前記交差方向において、前記第２の開口に対して前記装着部が設けられている側とは反対側の前記第２の側壁部の一部に対向していることを特徴とする光プリントヘッド。
2. 前記第１の側壁部には、前記第１の開口が前記長手方向に複数形成されており、
   前記第２の側壁部には、前記第２の開口が前記長手方向に複数形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光プリントヘッド。
3. 前記第１の開口と前記第２の開口とは、前記短手方向において対向するように前記保持体に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光プリントヘッド。
4. 前記第１の開口は、前記長手方向における前記第１の側壁部の一端側と前記長手方向における前記第１の側壁部の他端側とに形成されており、
   前記第２の開口は、前記長手方向における前記第２の側壁部の一端側と前記長手方向における前記第２の側壁部の他端側とに形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の光プリントヘッド。
5. 前記基板の短手方向及び長手方向に直交する厚さ方向において、前記第１の開口から露出している部分の前記基板の長さは、前記短手方向において前記基板に対向していない前記第１の開口の一部の長さよりも短く、
   前記厚さ方向において、前記第２の開口から露出している部分の前記基板の長さは、前記短手方向において前記基板に対向していない前記第２の開口の一部の長さよりも短いことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の光プリントヘッド。
6. 基板の短手方向及び長手方向に直交する厚さ方向において、前記第１の開口の長さ及び前記第２の開口の長さは前記基板の長さよりも長いことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の光プリントヘッド。
7. 前記保持体は金属製であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の光プリントヘッド。
8. 前記短手方向に沿って前記第１の側壁部を見たとき、前記短手方向における前記実装面側の端部の角部と前記第１の開口はオーバーラップし、
   前記短手方向に沿って前記第２の側壁部を見たとき、前記短手方向における前記実装面側の端部の角部と前記第２の開口はオーバーラップしていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の光プリントヘッド。
9. 前記第１の開口及び前記第２の開口は封止部材によって覆われていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の光プリントヘッド。
10. 前記第１の開口を覆っている封止部材は前記実装面側の前記基板の一端の角部に接触し、
    前記第２の開口を覆っている封止部材は前記実装面側の前記基板の他端の角部に接触することを特徴とする請求項９に記載の光プリントヘッド。
11. 感光体と、
    請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の光プリントヘッドと、
    前記光プリントヘッドにより前記感光体に形成された静電潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、
    前記トナー像を記録材に転写する転写手段と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。

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